淺談熱電廠輔機(jī)冷卻水及循環(huán)水的綜合利用

1、淺談熱電廠輔機(jī)冷卻水及循環(huán)水的綜合利用合肥天源熱電有限公司 方小娟摘要：在熱電廠中雖然汽輪機(jī)凝汽器用水采用了循環(huán)冷卻水，但還有不少水只使用一次后就排放。在水資源日益被污染和減少的情況下，如何一水多用，節(jié)水降耗，已成為我們必須研究的課題。合肥天源熱電有限公司在節(jié)水方面進(jìn)行了大量探索，摸索出了一條切實(shí)可行的節(jié)水之路。關(guān)鍵詞：一水多用 降耗 技術(shù)改造1、前言：合肥天源熱電有限公司擁有二期建設(shè)的2×75T/H中溫中壓循環(huán)流化床鍋爐+1×12MW抽汽凝汽式汽輪發(fā)電機(jī)組，三期工程2×75T/H中溫中壓循環(huán)流化床鍋爐+2×6MW背壓式汽輪發(fā)電機(jī)組正在建設(shè)。二期工程于2

2、005年12月建成投產(chǎn)。設(shè)計(jì)院在設(shè)計(jì)中為了節(jié)約用水，凝汽器、冷油器和空冷器等冷卻水循環(huán)使用，但還有部分輔機(jī)冷卻水只使用一次后就排放。在水資源日益被污染和減少的情況下，如何一水多用，節(jié)水降耗，已成為我們必須研究的課題。合肥天源熱電有限公司在節(jié)水方面進(jìn)行了大量探索，摸索出了一套節(jié)水措施。通過一系列節(jié)水改造，年節(jié)水約397200噸，于2006年10月被評(píng)為該市節(jié)水型企業(yè)。2.節(jié)水項(xiàng)目改造前狀況分析2.1空壓機(jī)冷卻水回收分析該公司擁有兩臺(tái)SA-120W型空氣壓縮機(jī)，需要冷卻水進(jìn)行強(qiáng)制冷卻，單臺(tái)冷卻水耗量11T/H，冷卻耗水量大，冷卻后直接排放。2.2射水抽氣器節(jié)水分析射水抽氣器是熱電廠汽輪機(jī)的重要輔助

3、設(shè)備，用于建立并維持凝汽器真空。射水抽氣器要求水溫必須在27以下，水溫過高會(huì)嚴(yán)重降低真空。為了維持水溫，必須連續(xù)向射水箱補(bǔ)充大量冷卻水進(jìn)行換水，用于降低射水抽氣器水溫，冷卻水補(bǔ)充量約5T/H，冷卻后水直接溢流排放。2.3污泥系統(tǒng)冷卻水回收分析該公司在2007年12月建設(shè)兩套污泥焚燒系統(tǒng)，利用兩臺(tái)循環(huán)流化床鍋爐摻燒城市污泥。系統(tǒng)運(yùn)行需要冷卻水對(duì)動(dòng)力包、給料器等多處進(jìn)行強(qiáng)制冷卻，冷卻水耗量7T/H，冷卻耗水量大，且冷卻后直接排放。2.4汽機(jī)循環(huán)水應(yīng)用于空壓機(jī)冷卻水可行性分析在經(jīng)過上述節(jié)水改造后，低負(fù)荷運(yùn)行時(shí)，回到循環(huán)水池的二次利用水已大于循環(huán)冷卻塔飛水、蒸發(fā)耗水，造成循環(huán)水池時(shí)常處于溢流狀態(tài)，大量

4、加了水質(zhì)穩(wěn)定劑的循環(huán)水被動(dòng)流失，產(chǎn)生浪費(fèi)。在考慮和比較了節(jié)能、節(jié)水和各方面的綜合效益后，該公司決定對(duì)兩臺(tái)空氣壓縮機(jī)的補(bǔ)水進(jìn)行改造，采用循環(huán)水對(duì)兩臺(tái)空氣壓縮機(jī)進(jìn)行冷卻，這樣既能節(jié)約大量水資源，又能解決循環(huán)水池溢流問題和減少空壓機(jī)的維護(hù)、保養(yǎng)。該公司的汽機(jī)循環(huán)水在日常運(yùn)行中是根據(jù)水質(zhì)化驗(yàn)結(jié)果，定期加藥對(duì)水質(zhì)進(jìn)行跟蹤處理，處理后的水質(zhì)能延緩空壓機(jī)的管壁結(jié)垢、減少維護(hù)、保養(yǎng)次數(shù)。且循環(huán)水出口水壓能滿足空壓機(jī)的用水要求。3、節(jié)水方案及應(yīng)用3.1空壓機(jī)冷卻水回收方案將原來兩臺(tái)SA-120W型空氣壓縮機(jī)冷卻后排入地溝的冷卻水，通過管道連接全部流入循環(huán)水池二次利用（如圖2中的i管路）。3.2射水抽氣器節(jié)水方案

5、針對(duì)射水箱長(zhǎng)期溢流的現(xiàn)狀，該公司制定了回收方案：將射水箱的溢流水利用射水泵的富余出力輸送到凝汽器循環(huán)回水管上，進(jìn)入循環(huán)水池回收利用。既達(dá)到了降低射水抽氣器水溫的目的，又節(jié)約了生產(chǎn)用水。工藝流程見圖1（虛線為技改新增管線）： 圖1 射水抽氣器節(jié)水改造 1、空氣管 2、新鮮水補(bǔ)水閥 3、射水抽氣器 4、射水箱 5、射水泵 6、新增回水管 7、循環(huán)水補(bǔ)水閥在射水箱新接一路循環(huán)水補(bǔ)水閥7，同時(shí)在原射水泵出水母管上加一路回水管6接至凝汽器循環(huán)水出水母管。運(yùn)行中關(guān)閉2，開啟7對(duì)射水箱補(bǔ)水，同時(shí)適當(dāng)開啟6，將多余水量通過射泵增壓后打回循環(huán)水池再循環(huán)利用，改善射水箱水的水溫，減少溢流。3.3污泥系統(tǒng)冷卻水回收

6、方案將該公司的兩套污泥焚燒系統(tǒng)冷卻后的冷卻水，通過管道連接引入循環(huán)水池二次利用（如圖2中的j管路）。3.4汽機(jī)循環(huán)水在空壓機(jī)冷卻水上的應(yīng)用在該公司實(shí)施了上述冷卻水回收方案后，回到循環(huán)水池的二次利用水已大于循環(huán)冷卻塔飛水、蒸發(fā)耗水，時(shí)常造成循環(huán)水池在運(yùn)行過程中不用補(bǔ)充新鮮水，循環(huán)水濃縮倍率在2左右的情況下還存在溢流的現(xiàn)象，水質(zhì)穩(wěn)定劑流失，導(dǎo)致循環(huán)水池的水質(zhì)無法調(diào)整，水質(zhì)不合格。對(duì)防止凝汽器銅管結(jié)垢很不利，同時(shí)溢流也浪費(fèi)了大量的水。問題出現(xiàn)，該公司技術(shù)人員認(rèn)真分析各用水點(diǎn)情況及要求，決定繼續(xù)發(fā)揮技術(shù)改造的作用，擬定方案，決定將空壓機(jī)的冷卻水也用循環(huán)水池的水，使用后再回到循環(huán)水池。工藝流程如下圖（虛

7、線為技改新增管線）：圖2 空壓機(jī)冷卻水節(jié)水改造 a、b、新鮮水補(bǔ)水閥 c、循泵出口至空壓機(jī)補(bǔ)水閥 d、空壓機(jī)循環(huán)水補(bǔ)水泵e、空壓機(jī)循環(huán)水補(bǔ)水泵進(jìn)水閥 f、循環(huán)水至汽機(jī) g、空壓機(jī)循環(huán)水補(bǔ)水總閥 h、空壓機(jī)循環(huán)補(bǔ)水泵出水閥 i、空壓機(jī)回水至循環(huán)水池 j、污泥系統(tǒng)回水至循環(huán)水池如圖中所示，在汽輪機(jī)運(yùn)行期間，關(guān)閉技改新增的空壓機(jī)循環(huán)水補(bǔ)水泵d的進(jìn)出口閥e和h，并且補(bǔ)水泵d停運(yùn)，打開閥門c和g，關(guān)閉空壓機(jī)的新鮮水補(bǔ)水閥a和b，利用循泵出口循環(huán)水做為空壓機(jī)的冷卻用水。在汽輪機(jī)停機(jī)，循泵停運(yùn)期間可以關(guān)閉閥門C，打開閥e和h，啟動(dòng)補(bǔ)水泵d運(yùn)行，同樣實(shí)現(xiàn)空壓機(jī)冷卻水使用循環(huán)水。在循環(huán)水池大修或清理期間，可以短

8、期內(nèi)繼續(xù)使用技改前的新鮮水補(bǔ)水閥補(bǔ)充新鮮水。上述方案實(shí)施后解決了以下問題：1、加了水質(zhì)穩(wěn)定劑的水更符合空壓機(jī)冷卻水的要求，能減少空壓機(jī)的酸洗保養(yǎng)次數(shù)，節(jié)約一筆不少的維護(hù)費(fèi)用。2、解決了循環(huán)水池的溢流問題，水池用水通過循環(huán)水池補(bǔ)水閥補(bǔ)水，不會(huì)再被動(dòng)補(bǔ)充空壓機(jī)的回水，節(jié)約了大量水資源。3、解決了循環(huán)水池的水質(zhì)穩(wěn)定劑流失問題，技改后循環(huán)水池的水質(zhì)能調(diào)整控制，濃縮倍率也能控制在3.5左右。既節(jié)水又能能確保凝汽器不結(jié)垢，保證了凝汽器的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。4.改造經(jīng)濟(jì)性分析4.1空壓機(jī)冷卻水回收2臺(tái)空壓機(jī)年運(yùn)行時(shí)間按8000小時(shí)計(jì)算空壓機(jī)冷卻水回收改造后年節(jié)水量為11×2×8000176000噸

9、4.2射水抽氣器節(jié)水該單位于2006年4月份汽輪機(jī)第一次停機(jī)小修消缺時(shí)實(shí)施了這一方案，方案實(shí)施后，同等運(yùn)行工況情況下，對(duì)方案實(shí)施前后兩個(gè)月用水情況做了一個(gè)比較，單元耗新鮮水?dāng)?shù)字統(tǒng)計(jì)如下：時(shí)間單元耗水量汽機(jī)運(yùn)行小時(shí)數(shù)單元每小時(shí)耗水量技改前后單元兩個(gè)月平均每小時(shí)耗水量2005年2月份1506264023.521.92005年3月份1436871320.22005年4月份實(shí)施技改2005年5月份63417448.58.12005年6月份55027207.6由上表看出整個(gè)單元輔機(jī)用新鮮水由技改前的平均22.3T/H降到了技改后的8.1T/H，也就是說，技改后節(jié)約了新鮮水21.9-8.1=13.8T/H

10、。一年運(yùn)行按8000H計(jì)算，一年能節(jié)約新鮮水約110400T。技改至我寫文章的今天（2009-5-7）設(shè)備一直運(yùn)行正常。4.3污泥冷卻水回收2套污泥系統(tǒng)年運(yùn)行時(shí)間按6000小時(shí)計(jì)算污泥冷卻水回收改造后年節(jié)水量為7×600042000噸4.4汽機(jī)循環(huán)水在空壓機(jī)冷卻水上的應(yīng)用在凝汽器同種運(yùn)行工況下，技改前后空壓機(jī)和循環(huán)水系統(tǒng)用水情況作了一個(gè)比較，因此方案2009年4月份才實(shí)施，在此只能比較實(shí)施時(shí)間的前后半個(gè)月的數(shù)據(jù)：時(shí)間空壓機(jī)系統(tǒng)和循環(huán)水池系統(tǒng)共耗水空壓機(jī)系統(tǒng)和循環(huán)水池系統(tǒng)每小時(shí)耗水量2009年4月4日24：004月16日24：00共288個(gè)小時(shí)7463T25.9T/H2009年4月17技改竣工投用2009年4月17日24：002009年29日24：00共288個(gè)小時(shí)4979T17.3T/H由上表數(shù)據(jù)可以看出空壓機(jī)和循環(huán)水系統(tǒng)耗新鮮水量由技改前的25.9T/H降到了技改后的17.3T/H,也就是說技改后節(jié)約了新鮮水25.9-17.3=8.6T/H。一年運(yùn)行按8000H計(jì)算，一年能節(jié)約新鮮水約68800T。4.5二期工程的4項(xiàng)技改每年能節(jié)約新鮮水約176000110400+4200068800=397200T。5.結(jié)論：1、本文的節(jié)水節(jié)能措施對(duì)類似的熱電廠或類似企業(yè)具有推廣意義，據(jù)我了解現(xiàn)還有企業(yè)未技改。技改后不僅降低了生產(chǎn)成本，增加